專利名稱：一種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熔鑄耐火材料的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具。
背景技術(shù)：
熔鑄耐火材料制品是玻璃エ業(yè)熔窯重要的內(nèi)襯材料，熔鑄耐火材料生產(chǎn)使用的模型目前主要有石墨模、樹脂結(jié)合的石英砂砂模和水玻璃結(jié)合的石英砂砂模3種。石墨模價(jià)格昂貴加工難度大；樹脂結(jié)合的石英砂砂模具有在常溫下自硬特性，易于制作整體砂模，產(chǎn)品外觀尺寸精度高，但是該砂型技術(shù)含量高，成本高于水玻璃；水玻璃結(jié)合的石英砂砂模技術(shù)含量低容易制造、成本低，但其缺點(diǎn)是砂模的尺寸精度差，造成產(chǎn)品加工余量大，外觀質(zhì)量差。
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目前，國(guó)內(nèi)熔鑄耐火材料生產(chǎn)企業(yè)普遍采用水玻璃結(jié)合的石英砂砂型，這也是造成我國(guó)熔鑄耐火材料制品長(zhǎng)期以來外觀質(zhì)量明顯低于國(guó)外產(chǎn)品、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力明顯低于國(guó)外產(chǎn)品的重要因素之一。另外，水玻璃砂含有大量溶劑物質(zhì)，難以被再生利用，砂型為一次性使用，毎年要產(chǎn)生大量的エ業(yè)垃圾，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。真空負(fù)壓成型エ藝是ー種不用粘結(jié)劑、水和其它添加剤，僅用干砂、塑料薄膜密封、抽負(fù)壓進(jìn)行造型的技術(shù)，具備鑄件尺寸精確、輪廓清晰、節(jié)能環(huán)保等方面的優(yōu)點(diǎn)，而且該エ藝被國(guó)內(nèi)外鋳造界譽(yù)為“二十一世紀(jì)的鑄造技木”和“鑄造エ業(yè)的緑色革命”。然而鑄鐵等金屬材料的鋳造技術(shù)和熔鑄耐火材料技木，由于材料組成、溫度等方面存在顯著差異，因而將真空負(fù)壓成型エ藝運(yùn)用于熔鑄耐火材料行業(yè)仍有諸多問題亟待解決。發(fā)明專利CN101143460 B公開了ー種利用負(fù)壓空型生產(chǎn)熔鑄耐火材料的方法。公開號(hào)為CN101823122A的專利申請(qǐng)文件公開了ー種熔鑄耐火材料制品的負(fù)壓造型エ藝。但是上述熔鑄耐火制品エ藝過程中存在著流程エ藝復(fù)雜、易塌箱、效率低、制品容易開裂等方面的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供ー種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，本發(fā)明的復(fù)合模具，很好的解決了負(fù)壓成型エ藝應(yīng)用于熔鑄耐火材エ藝中所存在的易塌箱、制品容易開裂的技術(shù)難題。本發(fā)明的復(fù)合模具冒ロ采用非真空成型エ藝，而本體采用負(fù)壓成型エ藝制作。如此，既能發(fā)揮冒ロ砂型高效簡(jiǎn)便、節(jié)能、高溫性能優(yōu)異等方面的特性，又充分利用負(fù)壓成型的環(huán)保節(jié)能、制品外觀質(zhì)量?jī)?yōu)異等方面的優(yōu)點(diǎn)；而且在制備的過程中將樹脂結(jié)合劑按適宜的比例混入到填充材料中，充分發(fā)揮樹脂結(jié)合劑常溫自硬的特點(diǎn)，對(duì)膜壁在常溫及高溫均能起到支撐作用，從而能夠在較低的真空壓カ下實(shí)施澆鑄，解決了負(fù)壓成型エ藝易塌箱、制品容易開裂的技術(shù)難題，并且進(jìn)ー步提高了制品的質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案ー種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，包括模具本體以及冒ロ，所述的模具本體設(shè)置在保溫箱中，保溫箱中填充有振實(shí)的保溫材料；所述的冒ロ與模具本體之間設(shè)置有過渡板，冒口外圍設(shè)置有保溫罩，并且保溫罩內(nèi)填充有干型砂；其特征在于所述的復(fù)合模具采用以下步驟制備得到(I)按照制品的外形制作模壁多孔并且中空的模型；(2)將步驟(I)所得的模型放置在帶有真空抽氣室的型板上，并將軟化的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物薄膜覆蓋的外表面上實(shí)施抽真空操作，使得所述薄膜緊貼在所述模型的模壁上，其中所述的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物中醋酸こ烯的含量為25-35wt% ； (3)將步驟(2)得到的緊貼有所述薄膜的模型放置到帶有真空抽氣室的保溫箱內(nèi)，填入保溫材料并振實(shí)，實(shí)施對(duì)保溫箱抽真空操作，翻轉(zhuǎn)保溫箱并取出模型，放置過渡板及冒ロ，罩上保溫罩并以干型砂充填冒ロ四周即得到所述的復(fù)合模具，其中所述的保溫材料包括O. 5-5. Owt%的呋喃樹脂或者酚醛樹脂，以及95-99. 5 wt%的石英砂或氧化招空心球。其中，所述的冒ロ采用耐熱金屬、樹脂結(jié)合的砂型板、水玻璃結(jié)合的砂型板或者保溫發(fā)熱體制成。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述的冒ロ由保溫發(fā)熱體制成，并且所述的保溫發(fā)熱體含有
2.2-3. 5 wt%的硅纖維、72-85wt%的石英砂、2. 5-5. 0wt%的鋁粉、2. 5-6. 0wt%的三氧化ニ鐵、I. 2-2. 5的ニ氧化錳、O. 8-1. 5wt%的呋喃樹脂和O. 6-1. 5wt%的酚醛樹脂。其中，所述的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物薄膜中醋酸こ烯的含量為32wt%。薄膜中醋酸こ烯的含量能夠影響到薄膜的硬化性能。其中，所述的保溫材料包括I. 8wt%的酹醒樹脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的ニ甲基硅油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
①制品的冒ロ部分不需要抽真空，可以實(shí)現(xiàn)常溫自硬及同規(guī)格的標(biāo)件批量制作，提高了生產(chǎn)效率。②本發(fā)明的抽真空可以在較低的壓カ下就能滿足生產(chǎn)的需要，同時(shí)澆鑄保壓的時(shí)間也大大縮短，從而有利于節(jié)約能源，另外冒ロ材質(zhì)選擇上選用保溫發(fā)熱體可節(jié)能在30%以上。③復(fù)合砂型エ藝的采用既能保證復(fù)合模具的常溫強(qiáng)度，又能保證高溫澆鑄不垮箱，有力地保證了制品外觀及內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)越性。


圖I :本發(fā)明ー個(gè)具體實(shí)施例所述的負(fù)壓成型部分結(jié)構(gòu)剖面 圖2 :本發(fā)明ー個(gè)具體實(shí)施例所述的復(fù)合模具結(jié)構(gòu)剖面 圖中各附圖標(biāo)記所表示的含義分別為1_模型、2-真空抽氣室、3-薄膜、4-通氣孔、5-保溫箱、6-保溫材料、7-過渡板、8-冒ロ、9-保溫罩、10-干型砂、11-連接ロ、12-模型通氣孔。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的說明。實(shí)施例I :
本實(shí)施例示例性地闡述生產(chǎn)熔鑄鋯剛玉制品250X400X 1200mm的復(fù)合模具。參照附圖1-2所示，所述復(fù)合模具通過以下步驟制備
冒ロ 8采用保溫發(fā)熱體制作型板(含有2. 2-3. 5 wt%的硅纖維、72-85wt%的石英砂、2.5-5. Owt%的鋁粉、2. 5-6. Owt%的三氧化ニ鐵、I. 2-2. 5的ニ氧化錳、O. 8-1. 5wt%的呋喃樹脂和O. 6-1. 5wt%的酚醛樹脂)，根據(jù)エ藝設(shè)定的圖紙形狀，將400 (高)X 400 X 40mm (厚)(2塊)及400 (高)X250X40 mm (厚)(2塊)保溫發(fā)熱體板，采用直徑2mm的鋼絲緊固拼
裝在一起。將根據(jù)制品形狀制作中空的負(fù)壓成型模型I (外形尺寸250X400X1200 mm)(采用金屬模型，例如鋁或鋁合金模型)，與真空抽氣室2連接，并將采用軟化加熱裝置對(duì)EVA薄膜3 (醋酸こ烯含量在32wt%的EVA塑料薄膜)進(jìn)行軟化，覆蓋于模型I的外表面，通過真空抽氣室2與模型I連接的通氣孔4及模型通氣孔12將專用模型I內(nèi)及專用薄膜3與專用模型I之間的空氣抽走，使得軟化的EVA薄膜3能夠貼緊在模型I外表面上；
將緊貼有EVA薄膜3的模型I置于負(fù)壓成型保溫箱5內(nèi)，并將保溫材料6 (粒度在50目，O. 5-5. 0wt%的呋喃樹脂或者酚醛樹脂，以及95-99. 5 wt%的石英砂或氧化鋁空心球)填入保溫箱5內(nèi)，進(jìn)行振實(shí)操作，以確保保溫材料6能夠緊密接觸EVA薄膜3 ； 啟動(dòng)真空泵通過連接ロ 11對(duì)保溫箱5進(jìn)行抽真空操作，使得保溫箱5箱內(nèi)形成負(fù)壓，進(jìn)ー步硬化EVA薄膜3，并釋放專用模型I內(nèi)的真空狀態(tài)，保持保溫箱5與專用薄膜3之間部分的負(fù)壓狀態(tài)，將模型I取出。翻轉(zhuǎn)帶有EVA薄膜3的保溫箱5，放置過渡板7及制作好的保溫發(fā)熱體冒ロ 8，并放置保溫罩9及以干型砂10充填冒ロ 8四周，即可得到本實(shí)施例所述的復(fù)合模具。實(shí)施例2
本實(shí)施例示例性地闡述生產(chǎn)熔鑄鋯剛玉制品250 X 400 X 1200mm的復(fù)合模具，參照附圖1-2所示，所述復(fù)合模具通過以下步驟制備
冒ロ 8采用樹脂砂型冒ロ 8 (呋喃樹脂3wt%，石英砂97wt%)，根據(jù)エ藝設(shè)定的圖紙形狀，將采用樹脂砂型制作的冒ロ 8內(nèi)部形狀為600 (高)X400X250mm，冒ロ 8四周壁厚為30mmo將根據(jù)制品形狀制作中空的負(fù)壓成型模型1(外形尺寸250X400X1200 mm)，與真空抽氣室2連接，并將采用軟化加熱裝置對(duì)EVA薄膜3 (醋酸こ烯含量在32wt%的EVA塑料薄膜)進(jìn)行軟化，覆蓋于模型I的外表面，通過真空抽氣室2與模型I連接的通氣孔4及模型通氣孔12將專用模型I內(nèi)及專用薄膜3與專用模型I之間的空氣抽走，使得軟化的EVA薄膜3能夠貼緊在模型I外表面上；
將緊貼有EVA薄膜3的模型I置于負(fù)壓成型保溫箱5內(nèi)，并將保溫材料6 (所述的保溫材料包括I. 8wt%的酹醒樹脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的ニ甲基娃油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂)填入保溫箱5內(nèi)，進(jìn)行振實(shí)操作，以確保保溫材料6能夠緊密接觸EVA薄膜3 ；
啟動(dòng)真空泵通過連接ロ 11對(duì)保溫箱5進(jìn)行抽真空操作，使得保溫箱5箱內(nèi)形成負(fù)壓，進(jìn)ー步硬化EVA薄膜3，并釋放專用模型I內(nèi)的真空狀態(tài)，保持保溫箱5與專用薄膜3之間部分的負(fù)壓狀態(tài)，將模型I取出。翻轉(zhuǎn)帶有EVA薄膜3的保溫箱5，放置過渡板7及制作好的冒ロ 8，并放置保溫罩9及以干型砂10充填冒ロ 8四周，即可得到本實(shí)施例所述的復(fù)合模具。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的闡述和說明，任何人均不能依據(jù)實(shí)施例限定本發(fā)明的范圍，凡在本發(fā)明的權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍內(nèi)所做出的等同的變形和改變的實(shí)施方式均在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi) 。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，包括模具本體以及冒口，所述的模具本體設(shè)置在保溫箱中，保溫箱中填充有振實(shí)的保溫材料；所述的冒口與模具本體之間設(shè)置有過渡板，冒口外圍設(shè)置有保溫罩，并且保溫罩內(nèi)填充有干型砂；其特征在于所述的復(fù)合模具采用以下步驟制備得到(I)按照制品的外形制作模壁多孔并且中空的模型；(2)將步驟(I)所得的模型放置在帶有真空抽氣室的型板上，并將軟化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜覆蓋的外表面上實(shí)施抽真空操作，使得所述薄膜緊貼在所述模型的模壁上，其中所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量為25-35wt% ； (3)將步驟(2)得到的緊貼有所述薄膜的模型放置到帶有真空抽氣室的保溫箱內(nèi)，填入保溫材料并振實(shí)，實(shí)施對(duì)保溫箱抽真空操作，翻轉(zhuǎn)保溫箱并取出模型，放置過渡板及冒口，罩上保溫罩并以干型砂充填冒口四周即得到所述的復(fù)合模具，其中所述的保溫材料包括0. 5-5. 0wt%的呋喃樹脂或者酚醛樹脂，以及95-99. 5 wt%的石英砂或氧化鋁空心球。
2.權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)所述的熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，其特征在于冒口采用耐熱金屬、樹脂結(jié)合的砂型板、水玻璃結(jié)合的砂型板或者保溫發(fā)熱體制成。
3.權(quán)利要求2所述的一種生產(chǎn)所述的熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，其特征在于所述的冒口由保溫發(fā)熱體制成，并且所述的保溫發(fā)熱體含有2. 2-3. 5 wt%的硅纖維、72-85wt%的石英砂、2. 5-5. 0wt%的鋁粉、2. 5-6. 0wt%的三氧化二鐵、I. 2-2. 5的二氧化錳、0. 8-1. 5wt%的呋喃樹脂和0. 6-1. 5wt%的酚醛樹脂。
4.權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)所述的熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜中醋酸乙烯的含量為32wt%。
5.權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)所述的熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，其特征在于所述的保溫材料含有I. 8wt%的酹醒樹脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的二甲基娃油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)熔鑄耐火材料的復(fù)合模具，包括模具本體以及冒口，所述的模具本體設(shè)置在保溫箱中，保溫箱中填充有振實(shí)的保溫材料；所述的冒口與模具本體之間設(shè)置有過渡板，冒口外圍設(shè)置有保溫罩，并且保溫罩內(nèi)填充有干型砂；并且所述的模具本體通過負(fù)壓成型工藝制備得到。本發(fā)明的復(fù)合模具，很好的解決了負(fù)壓成型工藝應(yīng)用于熔鑄耐火材工藝中所存在的易塌箱、制品容易開裂等方面的缺陷。將本發(fā)明的復(fù)合模具用于熔鑄耐火材料的制備，既節(jié)能環(huán)保，又提高了制品外觀質(zhì)量。
文檔編號(hào)B28B7/00GK102672808SQ20121018441
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者馮中起, 張?chǎng)? 羅凱, 羅峰, 陳龍, 龍希成 申請(qǐng)人:瑞泰科技股份有限公司, 都江堰瑞泰科技有限公司